chuyende vatly hatnhan

chuyende vatly hatnhan tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh...

1: (1 kg) x 1m(1 mét) x 1m/s2 (1 mét/ giây bình phương) thì sẽ được : Đáp án: 1J (1 jun) 2: 7 đơn vị cơ bản trong hệ SI là: Cd, kg ; A; K; Mol; m; và? Đáp án: s (giây) 3: Quĩ đạo chuyển động của các hành tinh quanh mặt trời là đường gì? Đáp án: Elip 4: “Cho tôi 1 điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng cả trái đất này” câu nói trên dựa vào hiện tượng vật lý gì? Đáp án: Đòn Bẩy 5: Người Việt Nam đầu tiên bay vào vũ trụ : Đáp án: PHẠM TUÂN(1980) 6: (Vật lý) Nhờ dụng cụ gì mà Cu-lông đã phát hiện ra định luật vật lý mang tên ông? Đáp án: Cân xoắn 7: (Vật L.) Dây tóc bóng đèn đầu tiên được làm bằng vật liệu gì ? Đáp án: Than chì 8:Hành tinh nào trong hệ Mặt Trời có cấu tạo giống Trái Đất nhất? Đáp án: Sao hoả 9:Tàu vũ trụ có người lái đầu tiên hạ cánh xuống mặt trăng tên là gì? Đáp án: Apollo 11 (Apôlô 11) 10:Ai là người phát minh ra máy hơi nước? Đáp án: James Watt ( Giêm Oát năm 1874) CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ HẠT NHÂN      Phần I: TĨM TẮT LÝ THUYẾT § 1.CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ ĐỘ HỤT KHỐI CẤU TẠO CỦA HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ I Cấu hạt nhân nguyên tử Hạt nhân cấu tạo hai loại hạt sơ cấp gọi nuclon gồm: Prôtôn: ki hiệu p11H mp = 1,67262.10 27 kg , điện tích : +e Nơtrơn: kí hiệu n  01n , mn = 1,67493.10 27 kg , khơng mang điện tích 1.1 Kí hiệu hạt nhân: ZAX - A= số nuctrơn : số khối - Z = số prơtơn = điện tích hạt nhân: nguyên tử số - N  A Z : số nơtrơn 1.2 Bán kính hạt nhân ngun tử: R  1, 1015 A3 (m) 2.Đồng vị Những nguyên tử đồng vị nguyên tử có số prôtôn ( Z ), khác số nơtrôn (N) hay số nuclôn (A) 2 3 Ví dụ: Hidrơ có ba đồng vị H ; H ( D) ; H ( 1T ) + đồng vị bền : thiên nhiên có khoảng 300 đồng vị loại + đồng vị phóng xạ ( khơng bền) : có khoảng vài nghìn đồng vị phóng xạ tự nhiên nhân tạo 3.Đơnvịkhốilượng nguyên tử - u : có giá trị / 12 khối lượng đồng vị cacbon 126 C - 1u  1, 66058 1027 kg  931, MeV / c ; MeV 1, 1013 J II ĐỘ HỤT KHỐI – NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CỦA HẠT NHÂN Lực hạt nhân - Lực hạt nhân lực tương tác nuclôn, bán kính tương tác khoảng 1015 m - Lực hạt nhân không chất với lực hấp dẫn hay lực tĩnh điện; lực truyền tương tác nuclôn hạt nhân gọi tương tác mạnh Độhụt khối m hạt nhân AZX Khối lượng hạt nhân mhn nhỏ tổng khối lượng nuclơn tạo thành hạt nhân lượng m m  Z.mp  ( A Z ).mN  mhn Nănglượng liên kết Wlk hạt nhân AZX - Năng liên kêt Là lượng tỏa tạo thành hạt nhân (hay lượng thu vào để phá vỡ hạt nhân thành nuclôn riêng biệt) o Khi đơn vị của: Wlk   J ; mp   mn    mhn   kg Wlk  Z.mp  N.mn  mhn c2  m c Thì 4.Nănglượng liên kết riêng hạt nhân AZ X - Năng lượng liên kết riêng lượng liên kết tính nuclơn Wlk A - Hạt nhân có lượng liên kết riêng lớn bền vững § PHẢN ỨNG HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN I - Phản ứng hạt trình dẫn tới biến đổi biến đổi hạt nhân A1 Z1 X1  A2 Z2 X2  A3 Z3 X3  A4 Z4 X4 hay A + B → C + D - Có hai loại phản ứng hạt nhân o Phản ứng tự phân rã hạt nhân khơng bền thành hạt nhân khác (phóng xạ) o Phản ứng tương tác hạt nhân với dẫn đến biến đổi thành hạt nhân khác Chú ý: II Các hạt thường gặp phản ứng hạt nhân Prôtôn ( 11 p  11H ) ; Nơtrôn ( 01n ) ; Heli ( 24 He  24 ) ; Electrôn (    10e ) ; Pôzitrôn (    10 e ) CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN A1  A2  A3  A4 Định luật bảo tồn số nuclơn (số khối A) Z1  Z2  Z3  Z4 Định luật bảo toàn điện tích (nguyên tử số Z)   P Định luật bảo toàn động lượng:  t   Ps Định luật bảo toàn lượng toàn phần Wt  Ws Chú ý: - Năng lượng toàn phần hạt nhân: gồm lượng nghỉ lượng thông thường ( động năng) W  mc  mv2 - Định luật bảo toàn lượng tồn phần viết: Wđ1 + Wđ2 + m1.c2 + m2.c2 = Wđ3 + Wđ4 + m3.c2 + m4.c2 - Liên hệ động lượng động III P  2mWd hay Wd  P2 2m NĂNG LƯỢNG TRONG PHẢN ỨNG HẠT NHÂN m0 = m1+m2 m = m3 + m4 - Trong trường hợp m (kg ) ; W ( J ) : W  (m0  m)c  (m  m0 )c (J) - Trong trường hợp m (u ) ; W ( MeV ) : W  (m0  m)931,5  (m  m0 )931,5 o Nếu m0 > m: W  : phản ứng tỏa lượng o Nếu m0 < m : W  : phản ứng thu lượng § PHĨNG XẠ I PHĨNG XẠ Phóng xạ tượng hạt nhân khơng bền vững tự phân rã, phát tia phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác II CÁC TIA PHĨNG XẠ 1.1 Các phương trình phóng xạ: - Phóng xạ  ( 24 He) : hạt nhân lùi hai ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn X  24He  A4 Z 2 A Z Y - Phóng xạ   ( 1 e) : hạt nhân tiến ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hoàn X  10e  A Z A Z 1 Y - Phóng xạ   ( 10 e) : hạt nhân lùi ô so với hạt nhân mẹ bảng tuần hồn X  10e  A Z - Phóng xạ  : A Z A Z 1 Y X *  00  ZAX 1.2 Bản chất tính chất loại tia phóng xạ Loại Tia Bản Chất Tính Chất () o Là dòng hạt nhân ngun tử Heli ( 24 He ), chuyển động với vận tốc cỡ 2.107m/s ( -) o Là dòng hạt êlectron ( 10 e) , vận tốc  c ( ) o Là dòng hạt êlectron dương (còn gọi pozitron) ( 10 e) , vận tốc  c () o Là xạ điện từ có lượng cao + III o Ion hoá mạnh o Đâm xuyên yếu o Ion hoá yếu đâm xuyên mạnh tia  o Ion hoá yếu nhất, đâm xun mạnh CÁC ĐỊNH LUẬT PHĨNG XẠ Chu kì bán rã chất phóng xạ (T) Chu kì bán rã thời gian để nửa số hạt nhân có lượng chất phóng xạ bị phân rã, biến đổi thành hạt nhân khác ln (đặc trưng cho loại chất phóng xạ) Hằng số phóng xạ   T Định luật phóng xạ Số hạt (N) Độ phóng xạ (H) Khối lượng (m) (1 Ci  3, 7.1010 Bq) Trong trình phân rã, - Đại lượng đặc trưng cho Trong trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ giảm theo khối lượng hạt nhân phóng xạ tính phóng xạ mạnh hay yếu thời gian tuân theo định luật giảm theo thời gian tuân theo chất phóng xạ định luật hàm số mũ hàm số mũ - Số phân rã giây N(t )  N0  N0 e m(t )  m0  m0 e  t T   t t T  t H (t )  H  t T  H e  t H  N o N0 : số hạt nhân phóng xạ o m o H0 : độ phóng xạ thời thời điểm ban đầu thời điểm ban đầu o N (t ) : số hạt nhân phóng xạ lại sau thời gian t cơng thức liên quan : n  điểm ban đầu o m( t ) : khối lượng phóng xạ lại sau thời gian t o H (t ) : độ phóng xạ lại sau thời gian t m N V   A N A 22,4 NA = 6,023.1023 nguyên tử/mol ỨNG CỦA CÁC ... Kiểm tra bài cũ Câu 1: Mở lọ nước hoa trong lớp học, sau vài giây cả lớp đều ngửi thấy mùi nước hoa. Hãy giải thích tại sao? Đáp án: Vì các phân tử nước hoa chuyển động theo mọi hướng nên có một số phân tử này ra khỏi lọ nước hoa và tới các vị trí khác nhau trong lớp. C©u 2. Gi÷a nhiÖt ®é cña vËt vµ chuyÓn ®éng cña c¸c nguyªn tö, ph©n tö cÊu t¹o nªn vËt cã quan hÖ nh­ thÕ nµo? §¸p ¸n: NhiÖt ®é cña vËt cµng cao th× c¸c nguyªn tö, ph©n tö cÊu t¹o nªn vËt chuyÓn ®éng cµng nhanh. H×nh 21.1 TiÕt 25 NhiÖt n¨ng I. Nhiệt năng *Mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ: *Định nghĩa nhiệt năng: Tổng động năng của các phân tử cấu tạo lên vật gọi là nhiệt năng của vật. Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử cấu tạo lên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn. II. Các cách làm thay đổi nhiệt năng 1. Thực hiện công: Đáp án C1: Cọ xát đồng xu vào mặt bàn hay cọ xát vào quần áo đồng xu nóng lên. 2. Truyền nhiệt: Khi nhúng thìa vào cốc nước nóng => khi đó thìa nóng lên => nhiệt năng của thìa tăng. Còn cốc nước nóng thì lạnh đi => nhiệt năng của cốc nước giảm. Cách làm thay đổi nhiệt năng mà không cần thực hiện công gọi là truyền nhiệt. => Vậy vật có nhiệt độ cao đã truyền một phần nhiệt năng cho vật có nhiệt độ thấp hơn. Đáp án C2: Thí nghiêm đơn giản để minh hoạ việc làm tăng nhiệt năng của một vật bằng cách truyền nhiệt là: -Hơ nóng vật trên ngọn lửa. - Nhúng vật vào cốc nước nóng. - Cho vật tiếp xúc với vật có nhiệt độ cao hơn Vậy có hai cách làm thay đổi nhiệt năng của một vật là: + Thực hiện công + Truyền nhiệt III. Nhiệt lượng Nhiệt lượng được kí hiệu bằng chữ Q. Định nghĩa: phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt được gọi là nhiệt lượng. Đơn vị của nhiệt lượng là jun (J). CHUYÊN ĐỀ - GIẢI BÀI TOÁN HÌNH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẠI SỐ (Bồi dưỡng học sinh giỏi toán các lớp 8, 9) Bài 1: Tính diện tích tam giác biết 3 cạnh của nó bằng 10cm, 17cm, 21cm. Giải: Giả sử ∆ABC có AB = 10cm, AC = 17cm, BC = 21cm. Kẻ AH ⊥ BC. Vì BC là cạnh lớn nhất của ∆ABC nên H ở giữa B và C. Đặt HC = x, HB = y. Ta có: x + y = 21 (1) ∆ vuông AHB có AH 2 = AB 2 - BH 2 = 10 2 - y 2 (Pitago). Tương tự ∆ vuông AHC có: AH 2 = AC 2 - CH 2 = 17 2 - x 2 (Pitago) ⇒ 10 2 - y 2 = 17 2 - x 2 = AH 2 . ⇔ x 2 - y 2 = 17 2 - 10 2 = 189. ⇔ (x - y)(x + y) = 189 (2). Từ (1) và (2) có:    =+ == 21yx 921:189y-x ⇒ x = 15; y = 6 ⇒ HC = 15 cm. Do đó AH 2 = 17 2 - x 2 = 17 2 - 15 2 = 64 ⇒ AH = 8 cm. Vậy S ABC = 2 1 BC.AH = 2 1 .21.8 = 84 (cm 2 ). Bài 2: Tính chiều cao một hình thang cân có diện tích bằng 12 cm 2 , đường chéo bằng 5 cm. Giải: Gọi BH là đường cao hình thang cân ABCD. Ta chứng minh được: DH = 2 CDAB + Đặt BH = x, DH = y. Ta có: ∆BHD vuông tại H có: x 2 + y 2 = BD 2 = 25 (Pitago) (1) Ta lại có: S ABCD = 2 1 (AB + DC).BH = DH.BH = y.x. Do đó xy = 12 (2) A B H C y x A B D H C x y 5cm Từ (1) và (2) có:      =−+ +=++ ⇔    = =+ 24-25xy2yx 2425xy2yx 21xy 25yx 22 22 22    ±= =+ ⇔      = =+ ⇔ 1y-x 7yx 1)y-x( 49)yx( 2 2 Do đó: x = 4, y = 3 hoặc x = 3, y = 4. Vậy đường cao hình thang cân bằng 4cm hoặc 3cm. Bài 3: Đường phân giác các góc tù ở một đáy của một hình thang cắt nhau tại một điểm thuộc đáy kia. Tính các cạnh hình thang biết chiều cao bằng 12cm, các phân giác trên dài 15cm và 13cm. Giải: Gọi AE, BE là các phân giác của các góc tù. Kẻ AH ⊥ CD, BK ⊥ CD. ∆AHE vuông tại H. AH = 12cm, AE = 13cm ⇒ HE = 5cm (bộ ba Pitago). Tương tự: ∆BKE vuông tại K có BK = 12cm, BE = 15cm ⇒ EK = 9cm. Vì = (so le); = (gt) ⇒ = ⇒ ∆DAE cân tại D. Đặt AD = DE = x ⇒ DH = x - 5. ∆AHD vuông tại H có: HD 2 + AH 2 = AD 2 ⇔ (x - 5) 2 + 12 2 = x 2 Giải phương trình này được x = 16,9 ⇒ AD = DE = 16,9cm. Chứng minh tương tự với ∆BCE cân tại C có: BC = CE = 12,5cm. Do đó CD = DE + CE = 16,9 + 12,5 = 29,4cm. Mà AB = HK = HE + KE = 5 + 9 = 14cm. Vậy hình thang ABCD có AB = 14cm, DC = 29,4cm. Bài 4: Tính diện tích tam giác có 3 trung tuyến bằng 30cm, 51cm, 63cm. Giải: Giả sử ∆ABC có trung tuyến AM, BN, CP cắt nhau tại G. A B 15cm 1 3 c m D H E K C 12cm A B C NP M K H G Gọi K là đối xứng của G qua M. Giả sử AM < BN < CP. ⇒ GK = AG = 3 2 AM = 20cm. BG = 3 2 BN = 34cm. BK = CG = 3 2 CP = 42cm. Nên ∆BGK có 3 cạnh là GK = 20cm, BG = 34cm, BK = 42cm. Kẻ GH ⊥ BK. Đặt BH = x, HK = y ⇒ x + y = 42. BG 2 - x 2 = GK 2 - y 2 - GH 2 ⇒ 34 2 - x 2 = 20 2 - y 2 ⇒ x 2 - y 2 = 34 2 - 20 2 ⇒ (x - y)(x + y) = 14.54 ⇒      =+ == 42 18 42 14.54 y-x yx ⇒ x = 30, y = 12 ⇒ GH 2 = 20 2 - y 2 = 20 2 - 12 2 = 256 ⇒ GH = 16cm. S BGK = 2 1 BK.GH = 2 1 .42.16 = 336cm 2 . Thế mà ta chứng minh được S ABC = 3.S GBC = 3.S GBK = 3.336 = 1008(cm 2 ). Vậy S ABC = 1008 cm 2 . Bài 5: Điểm M nằm trên cạnh huyền của một tam giác vuông diện tích là 100 cm 2 , có khoảng cách đến 2 cạnh góc vuông thứ tự bằng 4 cm và 8cm. Tính cạnh góc vuông. Giải Kẻ MH ⊥ AB, MK ⊥ AC. Đặt BH = x, KC = y ta có: ∆BHM ∼ ∆MKC ⇒ y x 4 8 = ⇒ xy = 32 (1) Mặt khác : AB.AC = 2.SABC = 200 ⇒ (x + 8)(y + 4) = 200 (1), (2) ⇒    = −=++ 32 3220084 xy yxxy ⇒ y 2 – 17y + 16 = 0 ⇒ (y - 1)(y - 16) = 0 B CA K M H y 8 4 x ⇒    = = 16 1 2 1 y y ⇒ x = 32; x = 2 Có 2 đáp số: AB = 40 cm; AC = 5 cm hoặc AB = 10 cm; AC =20 cm. Bài 6: Tính diện tích ∆ABC có đường cao AH = 6cm, biết rằng AH chia góc A theo tỷ số 1: 2 và chia cạnh BC thành 2 đoạn nhỏ bằng 3cm. Giải: Giả sử HB < HC. Gọi AD là phân giác của ∆HAC. Ta có: AC 6 x 3 AC AH DC DH =⇒= (x = DC) ⇒ AC = 2x. ∆ vuông AHC có: AH 2 + HC 2 = AC 2 ⇒ 6 2 + (3 + x) 2 = 4x 2 ⇒ x 2 + 6x + 45 = 4x 2 ⇒ 3x 2 - 6x - 45 = 0 ⇒ x 2 - 2x - 15 = 0 ⇒ (x + 3)(x - 5) = 0 ⇒ x = -3 (loại) hoặc x = 5 ⇒ DC = 5cm. ⇒ BC = 11cm ⇒ S ABC = 2 1 BC.AH = 2 1 .11.6 = 33cm 2 . Vậy S ABC = 33cm 2 . Bài 7: Cho hình vuông EFGH nội tiếp hình vuông ABCD sao cho E, F, G, H chia các cạnh hình vuông ABCD theo tỷ số CHƯƠNG I. CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU Loại 1: Phương trình chuyển động 1 Hai người đi môtô xuất phát cùng một lúc tại 2 đòa điểm A và B cách nhau 10km , chuyển động cùng chiều theo hướng từ A đến B. Vận tốc của người xuấ phát từ A là 50km/h và người từ B là 40km/h . Coi chuyển động của họ là thẳng đều a) Chọn gốc tọa độ là B, lập phương trình chuyển động của mỗi xe b) Đònh vò trí và thời điểm 2 xe gặp nhau c) Quãng đường đi được của mỗi xe cho đến khi gặp nhau d) Vẽ đồ thò chuyển động của 2 xe ĐS: a) x 1 = −10 +50t (km) ; x 2 = 40t (km) b) 1h; cách B 40km c) 50km ; 40km 2 Một chất điểm chuyển động thẳng đều trên trục Ox. Viết phương trình chuyển động cho chất điểm trong các trường hợp sau: a) Vận tốc 3m/s; lúc t = 3s thì x = −2m b) Lúc t 1 = 1s thì x 1 = 8m ; lúc t 2 = 3s thì x 2 = −4m 3 Từ B lúc 6hø30 một người đi về C, chuyển động thẳng đều với v = 30km/h a) Viết phương trình tọa độ. Chọn gốc thời gian lúc 6h30, gốc tọa độ ở B b) Xác đònh vò trí người này lúc 8h c) Cho BC = 75km. Xác đònh thời điểm người này đến C d) Vẽ đồ thò chuyển động ĐS: b) Cách B 45km c) 9h 4 Lúc 8h hai ôto cùng khởi hành từ 2 đòa điểm A và B cách nhau 96km và đi ngược chiều nhau. Vận tốc của xe đi từ A là 36km/h và của xe đi từ B là 28km/h a) Lập p/trình chuyển động của 2 xe trên cùng 1 trục tọa độ có A là gốc và chiều dương từ A đến B b) Tìm vò trí của 2 xe và khoảng cách giữa chúng lúc 9h c) Xác đònh nơi và lúc 2 xe gặp nhau d) Vẽ đồ thò chuyển động của 2 xe trên cùng một hệ trục tọa độ ĐS: a) x 1 = 36t ; x 2 = 96 −28t b) xe đi từ cách A 36km; k/c 2 xe là 32km c) cách 54km lúc 8h30’ 5 Một xe khởi hành từ A lúc 9h đi về B theo chuyển động thẳng đều với 36km/h. Nửa giờ sau , một xe đi từ B về A với 54km/h. Cho AB = 108km. Tìm thời điểm và vò trí 2 xe gặp nhau ĐS: 1,5h ở nơi cách A 54km 6 Người đi xe đạp khởi hành ở A và người đi bộ khởi hành từ B cùng lúc và theo hướng A đến B. Vận tốc người đi xe đạp và đi bộ lần lượt là 12km/h và 5km/h. Cho AB = 14km a) Xác đònh nơi và lúc họ gặp nhau b) Tìm lại kết quả bằng đồ thò ĐS: a) sau 2h k/hành, cách B 10km 7 Lúc 8h một ôtô khởi hành từ A đến B với 12m/s. Năm phút sau một xe khởi hành từ B về A với vận tốc 10m/s. Biết AB = 10,2km. Đònh thời điểm và vò trí 2 xe khi chúng cách nhau 4,4km ĐS: Trước khi gặp : 400s ; 4,8km cách A − Sau khi gặp: 800s ; 9,6km cách A 8 Trên đường thẳng ABC (theo thứ tự) . Từ A một xe chuyển động thẳng đều với 20km/h, sau nửa giờ đến B. Từ B đi tiếp theo hướng cũ với 70km/h, sau 2 giờ đến C. Từ C xe quay về A với 50km/h a) Chọn gốc tọa độ ở A, chiều dương hướng từ A sang B, gốc thời gian là lúc khởi hành. Viết phương trình chuyển động của xe ĐỘNG HỌC ĐỘNG HỌC b) Vẽ đồ thò chuyển động. Từ đó suy ra thời điểm người đó về đến A ĐS: a) x 1 = 20t ; x 2 = 70t − 25 ; x 3 = −50t + 275 b) 5h30 9 Lúc 6h hai xe máy cùng khởi hành từ 2 đòa điểm A, B cách nhau 96km, đi ngược chiều nhau với vận tốc lần lượt là 36km/h và 28km/h a) Lập phương trình chuyển động của 2xe, lấy B làm gốc tọa độ, chiều dương từ A đến B b) Tìm thời điểm và vò trí 2 xe gặp nhau c) Sau bao lâu 2 xe cách nhau 32km ĐS: b) 7h30 ; cách B 42km c) 1h ; 2h 10 Cùng một lúc từ 2 đòa điểm A và B cách nhau 20km, có 2xe chạy cùng chiều từ A đến B, sau 2 giờ thì đuổi kòp nhau. Biết rằng một xe có vận tốc 20km/h. Tính vận tốc xe thứ 2. Giải bài toán bằng cách lập phương trình chuyển động ĐS: 10km/h ; 30km/h 11 Lúc 8 giờ một ôto bắt đầu đi từ A về B với 60km/h. Lúc 9giờ một ôtô thứ 2 đi từ B về A với vận tốc 40km/h. Cho A, B cách nhau 120km a) Chọn trục tọa độ có gốc ở B , chiều dương từ B đến A, gốc thời gian là lúc 8 giờ. Viết phương trình chuyển động của 2 ôtô b) Tìm vò trí và thời điểm 2 ôtô gặp nhau c) Vẽ đồ thò tọa độ của 2 ôtô ĐS: a) x 1 = 120−60t ; x 2 = 40(t −1) b) 9,6h ; cách B 24km 12 Lúc 9 giờ một ôtô khởi hành từ A đến B với 60km/h. Sau khi đi được 45phút, ôtô dừng lại 15phút rồi tiếp tục Chương IX: Hạt nhân nguyên tử Hệ thống kiến thức trong chương 1. Thuyết tương đối hẹp: a. Các tiên đề của Anhstanh - Hiện tượng vật lý xảy ra như nhau trong mọi hệ quy chiếu quán tính. - Vận tốc của ánh sáng trong chân không có cùng độ lớn c trong mọi hệ quy chiếu quán tính. c là giới hạn của các vận tốc vật lý. b. Một số kết quả của thuyết tương đối. - Đội dài của một thanh bị co lại dọc theo phương chuyển động của nó. - Đồng hồ gắng với quan sát viên chuyển động chạy chậm hơn đồng hồ gắng với quan sát viên đứng yên. - Khối lượng của vật chuyển động với vận tốc v (khối lượng tư ơng đối tính) là: với m 0 là khối lượng nghỉ. 2 0 2 / 1 v m m c = - Hệ thức Anhstanh giữa năng lượng và khối lượng: Nếu một vật có khối lượng m thì có năng lượng E tỉ lệ với m 2 2 2 0 2 / 1 v E mc m c c = = Đối với hệ kín, khối lượng và năng lượng nghỉ không nhất thiết được bảo toàn, nhưng năng lượng toàn phần (bao gồm cả động năng và năng lượng nghỉ) được bảo toàn. 2. Hạt nhân nguyên tử được cấu tạo từ các prôtôn (mang điện tích nguyên tố dương), và các nơtron (trung hoà điện), gọi chung là nuclôn, liên kết với nhau bởi lực hạt nhân rất mạnh nhưng có bán kính tác dụng rất ngắn. Hạt nhân của các nguyên tố có nguyên tử số Z thì chứa Z prôton và N nơtron; A = Z + N được gọi là số khối. Các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số prôton Z nhưng khác số nơtron N gọi là các đồng vị. Đơn vị khối lượng nguyên tử u có trị số bằng 1/12 khối lượng của đồng vị ; u xấp xỉ bằng khối lượng của một nuclôn, nên hạt nhân có số khối A thì có khối lượng xấp xỉ bằng A(u). C 12 6 3. Hạt nhân phóng xạ bị phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân khác. a. Tia phóng xạ gồm nhiều loại: , - , + , . Hạt là hạt nhân của . Hạt - là các electron, kí hiệu là e - . Hạt + là pôziton kí hiệu là e + . Tia là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn (ngắn hơn tia X). He 4 2 b. Chu kỳ bán rã T của một chất phóng xạ là thời gian sau đó số hạt nhân của một lượng chất ấy chỉ còn bằng một nửa số hạt nhân ban đầu N 0 . Số hạt nhân N hoặc khối lượng m của chất phóng xạ giảm với thời gian t theo định luật hàm số mũ: t 0 t 0 em)t(m,eN)t(N == T 693,0 T 2ln = là hằng số phóng xạ, tỉ lệ nghịch với chu kỳ bán rã T c. Độ phóng xạ H bằng số phân rã trong 1s. Nó cũng bằng số nguyên tử N nhân với . H giảm theo định luật phóng xạ giống như N: d. Trong phân rã hạt nhân con lùi hai ô trong bảng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ. Trong phân rã - hoặc + hạt nhân con tiến hoặc lùi một ô trong bẳng hệ thống tuần hoàn so với hạt nhân mẹ. Trong phân rã hạt nhân không biến đổi mà chỉ chuyển từ mức năng lượng cao xuống mức năng lượng thấp hơn. t 0 eH)t(H = 4. Phản ứng hạt nhân là tương tác giữa các hạt nhân dẫn đến sự biến đổi hạt nhân. A + B C + D a. Trong phản ứng hạt nhân, các đại lượng sau đây được bảo toàn: số nuclôn, điện tích, năng lượng toàn phần và động lư ợng. Khối lượng không nhất thiết được bảo toàn. b. Khối lượng của một hạt nhân được tạo thành từ nhiều nuclôn thì bé hơn tổng khối lượng của các nuclôn, hiệu số m gọi là độ hụt khối. Sự tạo thành hạt nhân toả năng lượng tương ứng E = mc 2 , gọi là năng lượng liên kết của hạt nhân (vì muốn tách hạt nhân thành các nuclôn thì cần tốn một năng lượng bằng E). Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng E/A càng lớn thì càng bền vững. c. Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng M 0 của các hạt nhân ban đầu có thể khác tổng khối lượng M của các hạt sinh ra. Nếu M 0 > M thì phản ứng toả năng lượng. Nếu M 0 < M thì phản ứng hạt nhân thu năng lượng. d. Có hai loại phản ứng hạt nhân toả ra năng lượng, năng lư ợng đó gọi là năng lượng hạt nhân. - Một hạt nhân rất nặng khi hấp thụ một nơtron sẽ vỡ thành hai hạt trung bình, cùng với 2-3 nơtron (sự phân hạch). Nếu sự phân hạch có tính chất dây chuyền, thì nó toả ra năng lượng rất lớn. Nó được khống chế trong lò phản ứng hạt nhân. - Hai hạt nhân rất nhẹ, có thể kết hợp với nhau thành một hạt nhân nặng hơn. Phản ứng này chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.